一、工程概況
深圳市坂雪崗水質(zhì)凈化廠二期工程屬于觀瀾河流域綜合治理的一部分，是河道斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)的重要保障。項(xiàng)目規(guī)模為12x10 4m3/d，全廠污水處理構(gòu)筑物區(qū)域采用組合式布置，頂部加蓋覆土建設(shè)市政公園，公園面積為1.76xl0 4m2。
二、設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)
水質(zhì)凈化廠出水水質(zhì)執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)IV類標(biāo)準(zhǔn)(總氮名10mg/L)。設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)見表1。
三、污水處理工藝及流程
污水廠采用A2/O+MBR工藝，流程見圖1。
A2/O+MBR膜工藝(見圖2)以MBR膜池代替?zhèn)鹘y(tǒng)二沉池，減少池容，節(jié)約用地，同時(shí)增強(qiáng)抗沖擊負(fù)荷能力，減少剩余污泥排放。出水采用負(fù)壓抽吸式，污水經(jīng)超濾膜過濾后，出水效果好。
四、主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)
4.1 污水處理構(gòu)筑物(組合體構(gòu)筑物)
組合體采用半地下式結(jié)構(gòu)，頂部加蓋建設(shè)市政公園，中間層為操作層，下部為水池。分為預(yù)處理區(qū)、生化處理區(qū)、附屬區(qū)。預(yù)處理區(qū)位于組合體東南側(cè)，包括預(yù)沉砂池、粗格柵、進(jìn)水提升栗房、細(xì)格柵、曝氣沉砂池、速沉池。生化處理區(qū)位于西南側(cè)，包括精細(xì)格柵、A2/O生化池、MBR膜池及膜池配套設(shè)備間、紫外線消毒池。附屬區(qū)位于北側(cè)，包括機(jī)修倉庫、展廳、加藥間、鼓風(fēng)機(jī)房、配電間。
組合體總面積約為1.76hm2，長(zhǎng)度為218m，寬度為62.2~90m，總體積約為29.7x10 4m3，組合體上蓋公園距地面高度為15.7~16.5m，覆土厚度為1.5m。水力高程見圖3。
①預(yù)沉砂池
預(yù)沉砂池設(shè)計(jì)水深為4.50m，設(shè)計(jì)停留時(shí)間為10min。設(shè)移動(dòng)抓斗式除砂機(jī)一臺(tái)，定期去除底部泥砂，功率為6.05kW。
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設(shè)置鋼絲繩牽引格柵清污機(jī)粗格柵2臺(tái)，柵條間距為20mm，過柵流速為0.8m/S，柵寬為2m，電機(jī)功率為2.6kW，配套設(shè)置皮帶輸送機(jī)2套，寬度為500mm，電機(jī)功率為3.0kW。提升泵房設(shè)置潛水提升泵4臺(tái)(3用1備)，單臺(tái)流量為2170m3/h，揚(yáng)程為13.50m，電機(jī)功率為125kW。
③細(xì)格柵及曝氣沉砂池
設(shè)置進(jìn)口內(nèi)進(jìn)流非金屬板式細(xì)格柵4臺(tái)，柵條間距為5mm，設(shè)計(jì)過柵流速為0.9m/S，柵寬為1.6m，電機(jī)功率為1.1kW，配套設(shè)置柵渣輸送溜槽。
曝氣沉砂池分2格，水力停留時(shí)間為10min，設(shè)置橋式吸砂機(jī)4臺(tái)，氣水比為0.2，設(shè)置3臺(tái)(2用1備)羅茨鼓風(fēng)機(jī)曝氣，單臺(tái)風(fēng)量為12.5m3/min，電機(jī)功率為18.5kW。
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速沉池分8格，可獨(dú)立運(yùn)行，停留時(shí)間為50min，設(shè)計(jì)表面負(fù)荷為4.4m3/(m2.h)。速沉池設(shè)置8臺(tái)鏈條式刮泥機(jī)，長(zhǎng)為23.6m，寬為6m，電機(jī)功率為0.37kW，設(shè)置污泥杲3臺(tái)(2用1備)，單臺(tái)流量為43.2m3/h，揚(yáng)程為20m，功率為3.0kW。
?、菥?xì)格柵間精
細(xì)格柵間共設(shè)進(jìn)口內(nèi)進(jìn)流非金屬板式精細(xì)格柵6臺(tái)(4用2備)，孔徑為1mm，最大過水量為1625m3/h，電機(jī)功率為1.5kW。
?、轆2/O生化池
生化池2組，單組設(shè)計(jì)規(guī)模為6xl04m3Al。單池有效容積為27075m3，有效水深為7.10m，總HRT為10.83h，其中厭氧區(qū)1.33h、缺氧區(qū)3.7h、好氧區(qū)5.8h，容積負(fù)荷為0.474kgBOD5/(m3.d)，污泥負(fù)荷為0.06kgBOD5/(kgMLSS.d)，實(shí)際運(yùn)行混合液MLSS為8g/L，泥齡為19.3d，好氧區(qū)-缺氧區(qū)回流比為200%-300%，缺氧區(qū)-厭氧區(qū)回流比為100%~200%。厭氧區(qū)設(shè)潛水推流器4臺(tái)，P=5.7kW，0=2500mm，缺氧區(qū)設(shè)水推流器12臺(tái)，P=5.7kW，Z)=2500mm。好氧區(qū)設(shè)板式曝氣器，并設(shè)置精確曝氣系統(tǒng)，最大氣水比為5.8：1。
?、進(jìn)BR膜池及配套設(shè)備間
膜池共18格，可獨(dú)立運(yùn)行，MBR膜孔徑為0.2pm，采用外壓式中空纖維中襯膜，平均通量為15.78L/(h.m2)，共安裝MBR膜組件180套，配套產(chǎn)水泵19臺(tái)，配套反洗泵2臺(tái)(1用1備)，單臺(tái)功率為18.5kW，另配套有空氣壓縮系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)等。
?、嘧贤饩€消毒
紫外線消毒池采用開放渠道式，設(shè)置低壓高強(qiáng)型燈管408根，紫外燈管與水流方向平行排列，設(shè)計(jì)進(jìn)水懸浮物為10mg/L，出水糞大腸菌群控制目標(biāo)備1000個(gè)/L，光波最低穿透率為65%，紫外劑量為31.91mJ/cm2。
?、峒铀庨g
在每條MBR膜池進(jìn)水渠設(shè)化學(xué)除磷PAC藥劑投加點(diǎn)一個(gè)，設(shè)計(jì)最大投加量為90mg/L(10%PAC原液);為確保總氮達(dá)標(biāo)，在每組缺氧區(qū)人口處設(shè)置乙酸鈉備用投加點(diǎn)，乙酸鈉采用成品原液，投加量為40.0mg/L。投加泵采用計(jì)量泵。
4.2 污泥脫水系統(tǒng)
污泥處理系統(tǒng)流程：貯泥+機(jī)械濃縮機(jī)+調(diào)理+板框壓濾。設(shè)計(jì)干污泥量為18tDS/d，進(jìn)泥含水率為99%，深度脫水后泥餅含水率為50%。貯泥池有效水深為4.30m，貯泥時(shí)間為1.8h。共設(shè)置2臺(tái)疊螺濃縮機(jī)，Q=150m3/h，設(shè)計(jì)出泥含水率為94%。調(diào)理池設(shè)計(jì)泥有效水深為4.2m，污泥調(diào)理時(shí)間為3.3h。調(diào)理池投加石灰、PAC，其中石灰投加量為0.1t/tDS，PAC投加量為0.05t/tDS。板框壓濾機(jī)2臺(tái)，單臺(tái)處理能力為9tDS/d。
4.3 生物除臭
全廠采用全密封生物除臭，共設(shè)3套除臭裝置，分別為預(yù)處理區(qū)1#除臭系統(tǒng)，設(shè)計(jì)風(fēng)量為80000m3/h，生化區(qū)2#除臭系統(tǒng)，設(shè)計(jì)風(fēng)量為80000m3/h，污泥區(qū)3#除臭系統(tǒng)，設(shè)計(jì)風(fēng)量為80000m3/h。臭氣經(jīng)處理后，排放至地面15m以上。
4.4 通風(fēng)設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目池體部分為半地下式，四周為開敞布置，可實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。建(構(gòu))筑物鼓風(fēng)機(jī)房、加藥間、配電間、儀表小屋、附屬機(jī)修倉庫及綜合樓化驗(yàn)室等功能用房或輔助生產(chǎn)設(shè)施在布置窗自然通風(fēng)的同時(shí)，布置側(cè)墻式軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)，1h換氣8~10次。其中需散熱量較大或功率較大的鼓風(fēng)機(jī)房、配電間等采用12次/h換氣次數(shù)。
五、設(shè)計(jì)特色
①廠區(qū)整體加蓋作為市政公園，上蓋覆土厚度約為1.5m。上蓋結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其柱網(wǎng)的布置既不能影響下部污水處理構(gòu)筑物正常使用，又能滿足上蓋結(jié)構(gòu)體系的經(jīng)濟(jì)性和安全性的要求。綜合傳統(tǒng)地面式污水廠及全地下式污水廠的優(yōu)點(diǎn)，環(huán)境優(yōu)美，運(yùn)行管理方便。
?、诠こ陶w用地僅為3.74hm2，噸水占地0.31m2/m3，采用組合式污水處理工藝，水處理構(gòu)筑物組合成一體，采用渠道配水，水頭損失小，廠區(qū)生產(chǎn)管線少，節(jié)約了投資及運(yùn)營(yíng)成本。
?、鄄捎昧诉M(jìn)口高效節(jié)能型水泵及風(fēng)機(jī)、好氧段精確曝氣、大葉輪水下推進(jìn)器代替潛水?dāng)嚢杵鞯榷囗?xiàng)節(jié)能措施，單位電耗為0.27kW.h/m3，國(guó)內(nèi)同行平均能耗指標(biāo)為0.28〜0.32kW.h/m3。
④本項(xiàng)目脫水設(shè)備的沖洗水、廠區(qū)綠化用水、沖洗道路用水、生物除臭噴淋等用水均采用廠區(qū)處理后的尾水，單位水耗僅為0.00007m3/m3，處于節(jié)水領(lǐng)先水平。
六、運(yùn)行效果及成本分析
6.1 運(yùn)行效果
二期工程自調(diào)試運(yùn)行以來出水水質(zhì)穩(wěn)定，全面優(yōu)于目標(biāo)要求。實(shí)際進(jìn)、出水水質(zhì)見表2。
6.2 成本分析
工程總投資為4.43億元，其中第一部分工程費(fèi)用為3.81億元，工程建設(shè)成本為3692元/m3。污水處理經(jīng)營(yíng)成本為0.73元/m3，其中電費(fèi)為0.27元/m3(電耗為0.27kW.h/m3)，藥劑費(fèi)為0.098元/m3，維修、人工以及其他成本為0.362元/m3。
七、問題與討論
?、費(fèi)BR工藝具有占地省、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，但其運(yùn)行成本比相同條件下常規(guī)處理工藝高。
②膜污染速度與MBR膜池污泥濃度、曝氣量、出水方式、清洗方式等密切相關(guān)，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行調(diào)試，MBR膜池污泥MLSS穩(wěn)定在10g/L，出水采用出9min、停1min的運(yùn)行方式，氣水比為7：1，運(yùn)行穩(wěn)定，出水優(yōu)良。
③本項(xiàng)目要求糞大腸菌群數(shù)≤1000個(gè)/L，消毒工藝采用紫外線消毒+次氯酸鈉消毒工藝。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，由于MBR工藝出水水質(zhì)優(yōu)良，不投加次氯酸鈉僅采用紫外線消毒即可滿足要求。
?、苓\(yùn)行以來，MBR膜池溶解氧濃度可以達(dá)到7~8mg/L，出水NH3-N穩(wěn)定在0.025mg/L以下，對(duì)NH3-N的去除率高是該工藝的優(yōu)勢(shì)。
?、莩鏊甌N約為9mg/L，并隨進(jìn)水水質(zhì)變化有所波動(dòng)，MBR工藝好氧區(qū)污泥回流對(duì)缺氧段存在一的定的沖擊，TN指標(biāo)的控制是該工藝的關(guān)鍵。( >
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